关于多Agent系统的研究 下载本文

1. 简介

在软件工程领域,多代理系统是比较常见的一个研究课题,尤其是在分布式,开放式的网络环境中,多代理系统有很多的优势。所谓多代理系统是指一个由多个自治运行的Agent组成的集体.在开放分布式网络环境中Agent是一个抽象实体.它是自治的可以对自身环境、操作环境和环境变化采取行动,一个系统中一般有多个IntelligentAgent这样的系统就称为多Agent系统.多Agent系统必须找出一种使各个Agent能够协同工作的适当方法。依据这些理论基础建立起来的系统均称为多Agent系统,即MAS.

最近研究的东西就是使用多代理的方法,对在线网络拍卖进行欺诈检测。在线拍卖的一个很重要的特点就是其隐蔽性。每个竞标者可以很轻松的拥有很多的拍卖的账号,进行欺诈性投标,进而达到inflate成交价格的目的。当然了,对于欺诈投标有很多策略,想了解更多关于欺诈投标的特点,方法,可以参考我的一片会议论文A real-time Monitoring Framework for Online Auction Frauds,这是跟我的研究生导师Dr. Samira Sadaoui合作发表的一片论文。 写该系列博客的主要目的是,关于多代理系统(multi-agent)的实现,资料很少,并且,德国人开发的一个框架Jadex学习起来成本很高,可以提供的API很少,并且都是英文的,理解起来有一定的难度。为了能够尽快完成研究生的毕业设计,也为了能够给大家提供一些学习的资源,就把学习Jadex的过程以及部分资料进行翻译,希望会对国内的相同研究方向的学生,学者有一定的帮助。

我所使用的Jadex是Jadex BDI V3,纯Java实现,没有使用XML。后面慢慢会引入一点关于下一篇论文的一些Implementation的核心。

2. 大笔一挥,Helloworld

首先Jadex的启动问题,相信只要能够懂一点Eclipse使用,并且懂一点英文的都可以做到。按照手册《BDI V3 Tutorial》上的步骤,就可以直接启动。 1. 创建第一个Agent,简单来说就是Helloworld

创建Agent的方法很简单,新建一个java文件,然后命名为*BDI.java,注意:命名的结尾要以BDI结束,这表示你的多代理系统能够认识这个文件为BDI Agent,其他的文件命名是不被接受的。接下来,就是键入如下的代码:

package a1;

import jadex.bdiv3.BDIAgent;

import jadex.micro.annotation.Agent;

import jadex.micro.annotation.AgentBody; import jadex.micro.annotation.Description; @Agent

@Description(\) publicclassAucControllerBDI { @Agent

protected BDIAgent agent;

@AgentBody

publicvoid body(){

System.out.println(\); } }

启动Agent,你会看见控制台输出:Hello, Jadex. 说明,一切万事大吉,你已经踏入了,Jadex大门了。恭喜恭喜!!!!

3. 使用Plan

在Jadex中,Plans起着很重要的作用,因为Plan封装了很多的状态(下面会介绍)。Plan的使用包括两个方面:@Plan说明了Plan的元信息已经被定义了,从此以后这个就是Plan了,像是宣誓主权一样。那么,这个@Plan就已经定义了很多的属性,比如Plan被激活的条件或者与其他Plan之间的关系。另外一方面就是Plan的body部分,主要包含具体的实现部分。

首先,Plan在Multi-Agent中,有三种形式:可以定义成成员方法,内部类,以及类。关于这三种的优劣势,下面会通过代码进行说明。

如果Plan来驱动events和goals,我们可以在Plan的头部进行说明,进而使这个Agent知道,这个Plan能够处理的events。这样的话,当这个Agent收到来自于其他的Agent的events时候,就可以创建自己的Plan表或者候选Plan来处理该events。

通常情况下,一个Plan会处于等待状态,直到某个状态被执行完毕。这样的话,一个Plan就可以使用Plan API的waitFor()方法。作为一个对象的Plan API能够有两种方法被检索到:1,在Plan的类中,可以使用@PlanAPI的标识,声明一个field。然后Jadex的推理引擎就会自动加入这个plan的实例。请注意,Jadex的方法能够被框架随时调用。推理引擎会自动决定哪些值是所期待的,哪些参数是需要设置的。如果没有找到的话,系统就会返回null。

3.1 Plan作为一个普通的类

一个简单的实例,实现中英文之间的翻译: 使用一个Java的类来定义Plan: // TranslatePlan.java

package a1;

import java.util.HashMap; import java.util.Map;

import jadex.bdiv3.annotation.Plan; import jadex.bdiv3.annotation.PlanBody; @Plan

publicclassTranslatePlan {

protected Map wordTable;

public TranslatePlan() {

this.wordTable = new HashMap();

// add some examples of word pairs

wordTable.put(\, \牛奶\);

wordTable.put(\, \香蕉\);

wordTable.put(\, \学校\);

wordTable.put(\, \老师\);

wordTable.put(\, \科学\); }

@PlanBody

publicvoid translateEnglishChinese() { // Here we only test one example

System.out.println(\is \

+ wordTable.get(\)); } }

定义Plan很简单,就是要一个类要实现的功能,然后加上对应的annotation,也就是@Plan和@PlanBody等等。 //TranslateEngChBDI.java

package a1;

import jadex.bdiv3.BDIAgent;

import jadex.bdiv3.annotation.Body;